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陈肇元院士:紧扣时代需求,构筑土木人生

来源:科技日报2020-07-03 09:42

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  6月25日,我国著名土木工程教育家、土木结构工程和防护工程专家、中国工程院院士、清华大学教授陈肇元因病医治无效,在北京逝世,享年89岁。

  他先后从事竹结构、地下工程、防护结构、高强高性能混凝土、工程结构耐久性等多个领域的研究,为我国工程建设和国防事业作出了卓越贡献。

  他曾任中国土木工程学会常务理事,教育工作委员会主任,中国工程院土木、水利与建筑工程学部主任,国务院学位委员会土木类学科评议组成员和人事部博士后管理委员会第五届专家组成员等。

  “我在科研中取得了些微成绩,最主要的一个原因,大概在于工作中愿意尽量多花力气,能够紧跟工程建设的发展需求并预计到需求的所在。”谈及成绩,陈肇元曾谦虚地说,“从事工程技术而非单纯从事理论探索的人,更要紧跟时代的需求。”

  响应号召投身竹结构研究

  1952年,在清华大学土木工程系上大三的陈肇元赶上了我国第一个五年计划,因国内急需专业人才,全国高校大三学生都提前一年毕业参加工作,陈肇元被分配留校任土木工程系助教,刚参加工作的他承担了教学、科研和社会工作等。

  解放初期,国内钢材极度缺乏,中央提出要千方百计节约钢材,国内掀起了用竹材代替钢材的热潮,为此,陈肇元投身到了竹结构研究中来。虽然他在竹结构领域取得了一系列研究成果,但因当时受竹材防腐蚀技术等因素制约,竹材在土木建筑领域并未发挥大的作用。

  随着时代的发展,竹子易腐蚀、易虫蛀的问题已经解决,陈肇元带着博士生继续做竹结构相关研究。他认为,竹结构可以在农村的小型工程发挥作用,对于我国南方偏远地区的脱贫事业将有帮助。

  听从安排开展防护工程

  20世纪60年代初,中苏关系破裂,陈肇元听从组织安排,开始了防护工程方面的研究,这是他投入时间最长的研究。

  当年防护工程研究的主要目标是为了使工程结构能抵御核爆炸冲击波所产生的伤害。早期,陈肇元的主要工作是防护结构或工事内的工程材料在冲击荷载作用下的力学性能测试研究。

  这项研究急需模拟爆炸荷载作用下的快速加载设备。然而,当时国内并没有相关的设备生产能力,亦无相关试验方法的介绍。为此,从未接触过机械工程的陈肇元就想尽办法阅读外文资料。

  他与课题组的张达成、陶全心老师一起反复研究,陈肇元画出原理图,张达成画机械零件图。他们到车间、机械加工厂加工各种零件设备,在这期间陈肇元甚至学会了蹬三轮车。

  最终,他们成功研发出以高压气体为动力,加载能力达5吨至200吨不等的5种不同吨位的快速变形加载试验机,能够进行工程材料的拉、压试验。这也是国内首批模拟爆炸荷载作用下的快速加载设备。他们利用这些设备做了大量的动力反应试验,取得了许多重大学术成果。

  若干年后,他们的这些成果被纳入我国国防工程、人防工程的设计规范和涉及易燃易爆生产厂房仓库等设计规程。

  时代的需要就是他科研的方向

  20世纪80年代前后,国内开始大规模新建工程,对高层建筑、大跨度桥梁的需求量很大,高强混凝土具有广泛应用前景。

  陈肇元敏锐地察觉到了时代的变化,他在中国土木工程学会中发起成立了高强混凝土委员会,主编了《高强混凝土结构设计与施工指南》(第一、二两版),取得了很高的社会效益和工程效益。如今,高强混凝土委员会每隔两年召开一次全国性的学术会议,在学界和业界已享有盛誉。

  而到了20世纪90年代前后,城市建设向空间和地下延伸,高层建筑和地下工程兴起。高层建筑的建设需要深埋基础,开挖基坑,陈肇元就此对基坑的土钉支护技术和地铁工程结构设计进行了研究。

  他主持编写出版了多本标准类的文件,诸如《高强混凝土结构设计施工规程》和《土钉支护设计施工规程》;他为广州地铁一号线的14个车站编写了《深基坑支护综述》《广州地铁14个车站基坑支护调查报告》等十余个总结,总计约60万字;他还编写了多本具有极大影响力的设计施工规程和指南。

  凭借在防护工程和高强混凝土结构、地下工程等领域取得的成绩,1997年,陈肇元当选为中国工程院院士。

  呼吁延长结构工程使用寿命

  几十年在土木工程结构领域的研究让陈肇元深切感受到结构寿命的重要性,而工程结构的寿命又与安全性、耐久性相关。为此,古稀之年,陈肇元开始将主要精力转移到研究国内土建结构工程的安全性与耐久性问题上。

  他注意到,我国的建筑物实际使用寿命一般仅有50年上下,不少房屋、桥梁几乎二三十年就要大修一次甚至重建,既浪费天然资源,又浪费大量人力物力。

  他曾多次写文章、到各地办班、开设讲座,向政府有关部门宣传提高结构工程耐久性的重要性,在他的呼吁努力下,相关设计要求有了一定的提高。

  除了紧跟时代需求,陈肇元说:“对我们搞科研的人来说,还要有适当的超前意识,能够适当地超前看到社会和国家的需要。”

  回顾陈肇元的学术生涯,洞悉社会需求是他走在学术前沿的关键,立足于国家需要是他保持旺盛求知欲与工作热情的原因,他的爱国情怀体现在这些他口中“平凡”的科研里,他说自己不是英雄,但就是像他一样千千万万“普通”的科研工作者,成就了我们如今强大的祖国。

  (中国科协创新战略研究院采集工程项目办公室供稿)

[ 责编:涂子怡 ]
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